醫學圖像三維重建的案例
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
一、有限元法概述及分析 （生物力學基礎） 有限元建?；A知識培訓： 1）有限單元法的基本原理和常用概念（以 Ansys 軟件為例） 1.1 有限元分析的原理；（數學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫學圖像三維重建的基本原理和方法（以 Mimics 軟件為例） 2.1 三維重建的基本原理； 2.2 醫學圖像重建的特點和基本方法。
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
一、有限元法概述及分析 （生物力學基礎） 有限元建?；A知識培訓： 1）有限單元法的基本原理和常用概念（以 Ansys 軟件為例） 1.1 有限元分析的原理；（數學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫學圖像三維重建的基本原理和方法（以 Mimics 軟件為例） 2.1 三維重建的基本原理； 2.2 醫學圖像重建的特點和基本方法。
基于腹部CT平片的肝臟三維重建研究
在本論文中通過對三維數據可視化理論、醫學圖像三維重建技術及實現方法的分析和研究，設計了一褰實用魄蒸于腹部CT平片的器臟三維重建軟件。實驗結果表明，該軟件較憲整地實現了基于斷層圖像序列的三維重建，重建結果的三維效果較明顯，交互性操作性強。達到了剝用腹部CT平片實現野臟三終重建,從而輔助醫生對肝臟腫瘤進行診斷的目的
基于腹部CT平片的肝臟三維重建研究.pdf
醫學影像三維重建軟件如何助力定制化3D打印植入物設計？
醫學影像的三維重建是通過計算機對二維數字斷層圖像序列形成的三維體數據進行處理，將其變換為具有直觀立體效果的圖像，來展示人體組織的三維形態。市場上常用醫學影像三維重建軟件包括：Materialise 公司的Mimics, Synopsys 的Simpleware, Able Software 公司的3D-Doctor 等。
醫學影像三維重建軟件在個性化醫療器械設計開發中起到日益重要的作用，結合仿真模擬技術、3D打印技術在醫療器械制造中的應用發展，這些技術為醫療器械，特別是定制化醫療器械的設計開發提供了高效的解決方案。本期3D科學谷將分享Corin Group，360 Knee Systems等骨科醫療器械公司使用醫學圖像三維重建軟件開發定制化植入物的應用案例。
圖片來源：Simpleware Product Group
用于手術規劃、仿真分析、植入物設計...
使患者獲得長期的舒適度，是骨科植入手術的關鍵目標。手術時，植入物能否被準確放置，是影響舒適度和是否會產生翻修手術的重要因素。在骨科治療中，有些使用標準化植入物無法治療、修復的病例需要通過個性化定制植入物進行治療，醫生和工程師可以為患者定制設計任何所需的個性化植入物，并作出合適的手術決策。
定制化植入物設計和術前規劃領域出現了很多技術應用趨勢，包括：拓撲優化，有限元分析（FEA），復合材料/材料測試，逆向工程，3D打印和法規遵從。一些公司正在使用基于3D圖像建模軟件，以非侵入的方式設計和測試植入物的性能。
Corin Group，360 Knee Systems等醫療器械公司通過應用醫學掃描影像、影像三維重建軟件、3D打印技術和激光引導手術，展示了成功和可重復的工作流程。
展開 
醫學三維圖像 生物力學
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
聯系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 醫學三維圖像及生物力學
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
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展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
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展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
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展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真
對于廣大醫務工作者來說，有限元建模仿真復雜的理工科背景知識是影響其進一步學習應用的瓶頸，獲取相關入門知識是進一步掌握數字醫學技術的前提基礎。
時間地點:
2020年09月18日— 2020年09月21日 遠程在線直播課程
2020年09月18日— 2020年09月21日 北京.機房上機實踐
課程目標：
1、理解醫學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握Mimics三維圖像重建和Ansys有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨學、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
課程內容（通過網上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建?；A知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，Freeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
聯系人:朱安寧 手機：15810191373 （微信同號）
展開 斷層掃描圖像的三維重建及快速原型制造
斷層掃描圖像的三維重建及快速原型制造
引言：
快速原型技術經過20多年的發展，已經發展得相當成熟。目前CT、MRI等斷層掃描技術在診斷方面應用相當廣泛。但是這些斷層掃描的圖片有其本身的局限性，二維圖片往往讓外科醫生不能很好的對病理進行分析。翻閱大量的序列斷層圖片，不及將這些圖片三維重建，將實體模型拿在手上進行分析得到的信息多。比利時Materialise公司開發的Mimics是連接斷層掃描圖片與快速原型制造的橋梁。
圖片的導入
針對目前標準的DICOM文件格式，Mimics提供了自動的導入功能。用戶只需要在導入向導的指引下就可以導入整個目錄下的文件或是部分文件。同時，還可以通過半自動的方式導入BMP和TIFF文件，手動的方式導入其他的文件。
組織的提取及三維重建
導入原始的斷層圖片后，MIMICS會自動計算生成冠狀面圖和矢狀面圖。Mimics用三個視圖來顯示這三個位置的圖片，并且這三個視圖是相會關聯的，可以通過鼠標和定位工具欄快速定位，如圖1所示。右上角的圖是原始的掃描圖像，左上角和下角是由原始橫斷面圖像計算生成的冠狀面和矢狀面圖像。紅線指示橫斷面圖像的位置，黃線指示冠狀面圖像的位置，綠線指示矢狀面位置。
圖1 Mimics的用戶界面
斷層圖片中，不同組織的灰度值不同，故此可以通過閾值來提取相應的組織，如圖2所示。
圖 2 設置恰當的閾值提取組織
從圖中可以看出，著色的象素其灰度值落在閾值之間，故其被提取。準確的設置閾值是提取組織的關鍵，閾值提取組織的時候，可以通過看圖，檢查提取的組織是否合適。圖3-A的閾值左區間設置得太低，故而提取了許多噪點。圖3-B的閾值左區間設置得太高，故而有許多骨組織丟失。
展開 2019最新醫學有限元分析內容 臨床試驗發文章請注意看》
11月18號之前報名匯款可享受優惠 400元； 如需開具會議費的單位請聯系招生老師發送會議邀請函；
北京軟研國際信息技術研究院 互動派（北京）教育科技有限公司
二零一九年十一月三日 二零一九年十一月三日
五、培訓課表：
“醫用生物力學建模仿真技術與應用”專題培訓
課 程
內 容
一、生物力學研究前沿
1 生物力學建模與應用
1.1 生物力學在醫學領域的應用
1.2 有限元方法基本原理及在生物力學研究中的應用
1.3 有限元分析的關鍵因素分析
二、Mimics三維建模
2 醫學圖像三維重建
2.1 醫學圖像三維重建的基本原理和方法
2.2 Mimics軟件三維重建詳解（從斷層圖像到三維建模）
2.3 3—Matic軟件建模
: 實例操作：
①四肢長骨建模
②關節建模
③胸腰椎建模（包括腰椎、椎間盤、髓核、軟骨終板、關節面和韌帶）
④骨科植入重建（骨板、螺釘重建）
三、應用案例解析Ⅰ
3 有限元方法在生物力學中應用學習（實例操作分析）
3.1 胸腰椎后路融合術后力學分析；
3.2 髖關節置換術后力學分析；
3.3 股骨頸骨折空心釘、PCCP螺釘固定術后力學分析；
3.4 膝關節半月板重建和屈伸運動分析；
3.5 脛腓骨遠端骨折、跟骨骨折鋼板固定力學分析；
3.6 胸腰椎壓縮骨折、爆裂骨折術后力學分析；
3.7 頸椎前路鋼板、鈦籠的力學分析；
3.8 結合學員自己課題分析與設計思路討論；
四、應用案列解析
展開 
ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建
在混凝土細觀研究中，基于掃描數據的三維重建技術可精準還原混凝土中骨料、砂漿的分布及微觀結構特征，結合數字圖像處理與數值模擬方法，能夠量化分析材料非均質性對力學性能、裂縫擴展路徑及破壞模式的影響機制。
混凝土細觀模型三維重建的有限元模擬為優化混凝土配比設計、評估耐久性劣化行為及預測結構服役壽命提供關鍵數據支撐，同時推動細觀力學理論與先進成像技術的深度融合，具有重要的學術價值與工程應用前景。
本案例介紹通過CAD斷層掃描三維重建插件將混凝土切片掃描圖像在AutoCAD內進行骨料及水泥砂漿基體的三維實體模型重建，并導入Abaqus CAE軟件內分別建立Part部件，實現模型的裝配及網格劃分，后續可完成不同工況的混凝土細觀有限元模擬分析。
首先需要獲取混凝土的切片掃描圖像文件，并通過CAD斷層掃描三維重建插件建立AutoCAD實體模型。
在AutoCAD內將粗骨料及砂漿基體部件分別導出為iges格式文件后，以部件的形式導入到Abaqus軟件內。
對骨料及砂漿部件分別指派材料屬性，水泥砂漿部分采用混凝土損傷塑性模型（CDP），可采用EasyCDP插件快速生成不同強度的材料參數。
將骨料及砂漿部件進行裝配。
可對模型進行網格劃分，及完成后續的有限元仿真模擬。
展開 基于CTA斷層圖像直腸及周圍結構數字模型的重建及三維可視化研究
目的尋求基于ＣＴＡ斷層圖像重建直腸及周圍結構數字模型及三維可視化的方法。方法基于空氣灌腸造影及 ＣＴＡ血管造影技術，６４排螺旋ＣＴ對胸１２至股骨中上部分沿橫斷面在動脈期及靜脈期連續跟蹤掃描。Ｍｉｍｉｃｓ軟件基 于８５６層Ｄｉｃｏｍ ３．０標準ＣＴ連續斷層二維圖像，分別對直腸及周圍結構等各種組織進行三維重建。結果建立直腸及 周圍結構三維數字模型。結論薄層ＣＴ掃描技術和Ｄｉｃｏｍ?。常皹藴实膽檬箶底帜Ｐ偷慕⒏鼮榫_，空氣灌腸造 影及ＣＴＡ血管造影技術方便建立腸管及血管結構，Ｍｉｍｉｃｓ軟件基于ＣＴ掃描圖像建立人體各種結構更為方便，獲得數 字模型可為解剖教學、手術培訓提供醫療教學平臺
基于CTA斷層圖像直腸及周圍結構數字模型的重建及三維可視化研究.pdf
展開 mimics生物力學培訓班
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北京軟研國際信息技術研究院 互動派（北京）教育科技有限公司
二零一九年十一月三日 二零一九年十一月三日
五、培訓課表：
“醫用生物力學建模仿真技術與應用”專題培訓
課 程
內 容
一、生物力學研究前沿
1 生物力學建模與應用
1.1 生物力學在醫學領域的應用
1.2 有限元方法基本原理及在生物力學研究中的應用
1.3 有限元分析的關鍵因素分析
二、Mimics三維建模
2 醫學圖像三維重建
2.1 醫學圖像三維重建的基本原理和方法
2.2 Mimics軟件三維重建詳解（從斷層圖像到三維建模）
2.3 3—Matic軟件建模
: 實例操作：
①四肢長骨建模
②關節建模
③胸腰椎建模（包括腰椎、椎間盤、髓核、軟骨終板、關節面和韌帶）
④骨科植入重建（骨板、螺釘重建）
三、應用案例解析Ⅰ
3 有限元方法在生物力學中應用學習（實例操作分析）
3.1 胸腰椎后路融合術后力學分析；
3.2 髖關節置換術后力學分析；
3.3 股骨頸骨折空心釘、PCCP螺釘固定術后力學分析；
3.4 膝關節半月板重建和屈伸運動分析；
3.5 脛腓骨遠端骨折、跟骨骨折鋼板固定力學分析；
3.6 胸腰椎壓縮骨折、爆裂骨折術后力學分析；
3.7 頸椎前路鋼板、鈦籠的力學分析；
3.8 結合學員自己課題分析與設計思路討論
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醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
正規國家事業單位下屬培訓中心主辦
由南方醫科大學（第一軍醫大學）副教授張美超老師主講
一、時間地點:
2020年11月26日— 2020年11月29日 遠程在線直播課程
2020年11月26日— 2020年11月29日 北京.機房上機實踐
培訓內容（通過網上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建?；A知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，Freeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺
五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
六、聯系方式：
聯系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫學有限元學習群群號： 858387385（加群備注：李連杰老師邀請）
另有《生物流體力學建模仿真技術培訓班》
2020年12月10日— 2020年12月13日
生物流體力學培訓班QQ群號：946428130（加群備注：李連杰老師邀請）
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